BLAST

基本本地比对搜索工具（Basic Local Alignment Search Tool, BLAST）是一种用于生物序列比对（Sequence Alignment）的算法，可快速在数据库中查找与给定核酸或蛋白序列相似的序列。BLAST广泛用于基因组学、蛋白质结构预测、进化分析等生物信息学领域。

BLAST采用启发式方法（Heuristic Method），通过以下步骤提高比对速度：

1. 种子匹配（Seed Matching）：从查询序列中提取短片段（称为“词”或 k-mer），在数据库中快速查找匹配项。
2. 扩展比对（Extension）：将匹配的短片段向两侧扩展，计算得分，保留高得分片段。
3. 回溯（Traceback）：应用 Smith-Waterman 或 Needleman-Wunsch 方法优化最终比对结果。

• E 值（Expectation Value, E-value）：表示随机匹配的可能性，值越小越显著。
• 比对得分（Bit Score）：衡量比对质量，值越高越可靠。
• 身份百分比（Identity Percentage）：比对片段中相同残基所占比例。

• 基因注释：通过比对已知基因数据库，推测新序列的功能。
• 进化分析：研究物种间基因同源关系。
• 疾病研究：检测致病基因或突变。
• 药物开发：寻找蛋白靶点的同源蛋白。

• PSI-BLAST（位置特异性迭代 BLAST）：适用于发现远缘同源蛋白。
• MEGABLAST：用于大规模基因组序列比对。
• BLAST+：改进版 BLAST，提高比对速度。

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